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申请/专利权人：北京航空航天大学

摘要：本发明公开了一种截面线能量极小的导动汽车曲面构造方法，包括：用汽车底面平面法矢方向约束，确定导动线的局部坐标架；确定截面线阶数、节点矢量、控制顶点及控制顶点的个数，求解型值点；求解并优化能量方程；优化后截面线控制顶点沿导动线从左向右依次变换到各个局部坐标架上得到曲面的部分控制顶点；求得曲面所有带权控制顶点并生成汽车曲面。本发明的技术方案，在曲面构造之初降低了截面线能量，提高了曲面品质；通用性较好，在工程应用中易于实现；本发明的改善能量法降低计算量保证精度，结合蒙面法，丰富了曲面构造方法，能够在汽车前车面设计中降低工作量同时保证曲面质量。

主权项：1.一种截面线能量极小的导动汽车曲面构造方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：用汽车底面平面法矢方向约束，确定导动线的局部坐标架；S1-1：离散导动线，以扫描得到的汽车曲面轮廓线作为导动线，将离散后得到的点作为局部坐标系的原点，得到导动线控制顶点个数为m+1；S1-2：确定局部坐标系的X、Y、Z轴；S2：确定截面线阶数、节点矢量、控制顶点及控制顶点的个数n+1，求解型值点P，其中，截面线为汽车曲面特征骨架线；求解能量方程，优化截面线品质；优化能量方程，降低复杂度，保证曲面精度；S3：优化后截面线控制顶点沿导动线从左向右依次变换到各个局部坐标架上得到曲面的部分控制顶点；S4：求得曲面所有带权控制顶点并生成汽车曲面；所述步骤S2中，如果截面线的条数L＝1，则：S2-1：将截面线升级到指定次数；S2-2：确定能量公式其中，E为曲线能量，α为材料刚度系数，k为曲线曲率，s为曲线弧长，β为型值点间弹簧弹性系数，Pi为新的型值点，为初始型值点，β*为控制顶点间的弹簧弹性系数，di为新的控制顶点，为原始控制顶点；S2-3：固定β与β*值不变，给α赋初始值，求解能量方程；S2-4：判断是否成立，其中，ε为允许误差精度，如若不成立，则令α＝0.5α，返回步骤S2-3；如若成立，则结束；所述步骤S2中，如果截面线的条数L＝2，则：Step2-1：截面线升阶到指定次数，并保证2条截面线阶数相同，统一节点矢量；Step2-2：分别确定两曲线能量公式Step2-3：固定β与β*值不变，给α赋初始值，求解能量方程；Step2-4：判断是否成立，如若不成立，则令α＝0.5α，返回步骤Step2-3；如若成立，则结束；所述步骤S4的具体过程为：S4-1：以导动线方向为u向，截面线方向为v向，节点矢量重新参数化；S4-2：通过局部插值法，沿导动线方向，每两个控制顶点之间插值两个新的控制顶点，求得曲面全部带权控制顶点3m+1*n+1个，其中，m+1为导动线控制顶点个数；S4-3：根据步骤S4-1中得到的节点矢量、步骤S4-2中得到的曲面控制顶点、设置权因子和阶数，计算并生成非均匀有理B样条曲面即NURBS。

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